Los mamíferos utilizan su reloj biológico para el aprendizaje espacio-temporal

Para afirmar que los mamíferos utilizan el reloj biológico para establecer asociaciones entre el espacio y el tiempo y de este modo acudir a ciertos lugares en momentos concretos para obtener comida o evitar peligros, el equipo de investigación de la Universidad de Groningen ha estudiado el ‘aprendizaje espacio-temporal’ de ratones de laboratorio.

En el estudio, que se ha publicado recientemente en Current Biology, los investigadores trataron de emular las circunstancias naturales de los animales. “Los animales siempre tienen que sopesar la situación cuando se trata de acceder a la comida. Para ellos, la comida nunca es gratis. Un ratón puede ser siempre presa de los predadores por eso hemos intentado incorporar este riesgo a nuestro experimento”, explica el profesor Menno Gerkema, el último autor del artículo.

El reloj biológico para el aprendizaje espacio-temporal

Los investigadores utilizaron una construcción con tres vías de acceso a través de las cuales podían correr los ratones. Al final de cada abertura, el ratón podía encontrar comida detrás de una plataforma. Sin embargo, dependiendo del momento del día, se aplicaba un choque eléctrico a la plataforma. Los científicos constataron pronto que los ratones eran “perfectamente” capaces de encontrar aquellos lugares donde podían conseguir sin problemas la comida en determinados momentos y evitar otros lugares donde la comida sólo se podía obtener a costa de recibir una desagradable descarga.

Descubrieron que el mecanismo por el que el ratón hace la asociación espacio-temporal es el reloj biológico, como lo hacen abejas y pájaros. Para comprobar esta hipótesis, se utilizaron ratones modificados genéticamente que carecían de determinados genes (Cry1 y Cry2), de modo que estos ratones tenían que trabajar sin un reloj biológico. Estos ratones se volvieron incapaces de obtener comida en los accesos específicos en los momentos adecuados.

Según los investigadores, el aprendizaje espacio-temporal se produce en los seres humanos en gran parte de la misma manera que se produce en los ratones porque ambos tienen prácticamente el mismo sistema de reloj biológico. “En un gran número de procesos de aprendizaje se establece un vínculo subconsciente entre tiempo y espacio. Si, por ejemplo, no se puede recordar algo, se puede volver a visitar el sitio donde se originó la idea. La formación de asociaciones entre tiempo y espacio ayuda a estructurar nuestra memoria”, señala Gerkema.

Futuras aplicaciones para la enfermedad de Alzheimer

Menno Gerkema y Eddy van der Zee estudiarán, a partir de este estudio, cómo cambia el aprendizaje espacio-temporal a medida que la persona envejece. Gerkema destaca: “En los seres humanos, se ve que la capacidad para asociar tiempo y espacio se reduce a medida que se envejece. Algunos pacientes con enfermedad de Alzheimer pierden completamente la noción del tiempo en determinados momentos. Esto es un desarrollo dramático, teniendo en cuenta que no reconocen la diferencia entre el día y la noche, motivo por el que necesitan atención las 24 horas del día y por lo que, generalmente, el paciente requiere hospitalización”. El conocimiento de este aprendizaje espacio-temporal podría ayudar a posponer este momento lo máximo posible.